唐 輝鐘瑞敏 馬金魁 郭紅輝v

(1. 韶關學院英東食品科學與工程學院，廣東 韶關 512005；2. 肇慶學院化學化工學院，廣東 肇慶 526061)

冷凍干燥與噴霧干燥對崗稔果粉品質影響的比較

唐 輝1鐘瑞敏1馬金魁2郭紅輝1v

(1. 韶關學院英東食品科學與工程學院，廣東 韶關 512005；2. 肇慶學院化學化工學院，廣東 肇慶 526061)

利用AHP模糊數(shù)學方法對兩種干燥方式的崗稔果粉進行綜合感官評價，并分析了崗稔果粉各項感官指標與理化性質的相關性。結果表明，真空冷凍干燥制得的果粉的總糖、還原糖、總酸、花色苷含量以及流動性與溶解性都要優(yōu)于噴霧干燥制得的；但噴霧干燥制得的樣品含水量更低，色澤較好，綜合感官指標值高于真空冷凍干燥制品；崗稔果粉的色澤與其花色苷含量、色差a值呈顯著相關；崗稔果粉的滋味與其總糖、還原糖、總酸含量呈顯著相關；崗稔果粉的質地與其流動性和溶解性呈顯著相關性。真空冷凍干燥崗稔果粉品質好，產品附加值高，噴霧干燥崗稔果粉綜合感官指標較好，適于工業(yè)化生產。

真空冷凍干燥；噴霧干燥；崗稔；果粉；AHP

崗稔(Rhodomyrtustomentosa)，為桃金娘科植物的漿果，又名稔子、山稔，為粵北地區(qū)的特色水果之一。崗稔果酸甜可口，富含花色苷、礦物質及多種微量元素，具有較高的營養(yǎng)價值和保健功能[1-2]，因其為季節(jié)性漿果類果實，存在集中采摘、容易腐爛，貯藏與運輸不便等特點，至使鮮果發(fā)展受到很大的制約，崗稔果品的研究與加工迫在眉睫[1-2]。目前國內外對于崗稔果的深加工研究主要集中在崗稔果中花色苷提取與穩(wěn)定性研究[3-4]，果酒品種開發(fā)[5-6]，果汁飲料與濃縮果汁加工研究[7-8]等方面，對營養(yǎng)、保藏與運輸性能較佳的崗稔果粉，僅見趙廣河等[9]對其進行了研究。在果粉加工中，干燥是其中的關鍵工藝，主要有熱風干燥[10]、微波干燥[11]、冷凍干燥[12]、噴霧干燥[13]等，熱風干燥過程中時間較長，溫度過高，花色苷損失較大。微波干燥對含水量高的物質脫水效率較低，一般結合真空干燥，作為干燥的后期脫水處理。噴霧干燥是將產品霧化成極小液滴，在干燥介質中，使得液滴迅速汽化，物料瞬間被干燥。真空冷凍干燥是利用冰的升華原理，在高真空的環(huán)境條件下，將食品中凍結的冰直接從固態(tài)升華為汽態(tài)除去水分，而不破壞物料原有的物理、化學結構，能最大程度保留崗稔花色苷。近年來，專家學者對不同干燥方式果粉的品質進行了研究報道，如王儲炎等[14]研究了不同干燥方式對桑椹果粉物理特性的影響，得出真空冷凍干燥制備的桑椹果粉綜合物理性能優(yōu)，宋宏新等[15]比較了番茄的噴霧及真空冷凍干燥粉的品質，得出了噴霧番茄粉的最佳工藝。然而，關于不同的干燥方式對崗稔果粉品質影響的比較研究未見報道。因此，本試驗擬結合崗稔果特點，采用噴霧干燥法與真空冷凍干燥法制備崗稔果粉，對崗稔果粉的營養(yǎng)保留成分、物理特性、感官評價等品質進行全面、客觀地比較，并利用AHP(層次分析法)對冷凍與噴霧干燥崗稔果粉進行綜合感官指標評價，進而分析崗稔果粉各項感官指標與理化性質的相關性，以期為崗稔產品的生產和加工提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料、試劑與儀器

1.1.1 材料、試劑

崗稔：新鮮，采購于粵北韶關市場；

麥芽糊精(DE 20)、大豆分離蛋白(蛋白質含量85%)：食品級，韶關市創(chuàng)意有限公司；

阿拉伯膠：分析純，天津市大茂化學試劑廠；

β-環(huán)狀糊精：分析純，上海展云化工有限公司；

果膠酶：分析純，美國，Sigma-Aldrich公司；

CMC-Na：分析純，天津市福晨化學試劑廠。

1.1.2 儀器

紫外可見光分光光度計：新世紀T6型，北京普析通用儀器有限責任公司；

凍干機：SP型，美國，SP Scientific公司；

高壓均質機：GYB30-6s-型，上海東華高壓均質機廠；

超低溫冷凍儲存箱：MDF-105H118型，濟南奧雪醫(yī)療器械有限公司；

高速離心噴霧干燥機：QZP-5型，江蘇省無錫市林洲干燥機器制造廠；

膠體磨：JMS-50型，廊坊市冠通機械有限公司；

精密色差儀：WR-10型，深圳市威福光電科技有限公司。

1.2 方法

1.2.1 工藝流程

(1) 真空冷凍崗稔果粉制備工藝流程：

新鮮崗稔果→挑選、清洗，加水、護色劑→膠體磨榨汁→酶解、鈍酶→過濾→分裝→-4 ℃保藏備用→冷凍濃縮、解凍→添加助干劑→均質→分裝、預凍→真空冷凍干燥→二次磨粉→過篩→崗稔果粉→真空包裝→成品

(2) 噴霧干燥崗稔果粉制備工藝流程：

新鮮崗稔果→挑選、清洗，加水、護色劑→膠體磨榨汁→酶解、鈍酶→過濾→分裝→-4 ℃保藏備用→冷凍濃縮、解凍→添加助干劑→過濾→高速離心噴霧干燥→崗稔果粉→真空包裝→成品

1.2.2 操作要點說明

(1) 挑選、清洗、加水、護色劑：挑選新鮮無腐爛的崗稔果，添加42%的水，0.05%的檸檬酸調配均勻(以原果重為基準進行添加)。

(2) 膠體磨榨汁：將調配均勻的崗稔果過膠體磨2次，榨汁。

(3) 酶解、鈍酶：添加0.3%果膠酶(以原果重為基準進行添加)、在45 ℃條件下、酶解1.5 h；酶解后，在80 ℃水浴中鈍酶15 min。

(4) 助干劑：真空干燥粉助干劑添加為：崗稔果汁中固型物與麥芽糊精的質量比為1∶1，CMC-Na添加量為1.2%，β-環(huán)糊精2.5%；噴霧干燥粉助干劑添加為：崗稔果汁中固型物與麥芽糊精的質量比為4∶6，在此基礎上再添加助料1%β-環(huán)糊精。

(5) 真空干燥制粉條件：填料高10 cm、-40 ℃條件下預凍4 h，真空度10 Pa、升華加熱溫度50 ℃。

(6) 噴霧干燥制粉條件：進風溫度180～200 ℃，出風溫度85～95 ℃，離心機轉速12 000 r/min。

1.2.3 營養(yǎng)成分的測定

(1) 可溶性固形物的測定：采用手持式折光儀測定[16]。

(2) 總糖的測定：按GB/T 15038—2006執(zhí)行。

(3) 還原糖的測定：按GB/T 5009.7—2008執(zhí)行。

(4) 花色苷含量的測定：花色苷的提取參照文獻[17]，其含量測定采用pH示差法[18]。

(5) 總酸的測定：按GB/T 12456—2008執(zhí)行。

(6) 水分含量的測定：參考文獻[19]。

1.2.4 粉體物理性質的測定

(1) 色差的測定：參照文獻[20]。

(2) 休止角的測定：參照文獻[14]。

(3) 堆積密度的測定：參照文獻[15]。

(4) 潤濕下沉性的測定：參照文獻[14]。

(5) 分散性的測定：參照文獻[14]。

(6) 吸濕性的測定：根據(jù)文獻[21]，修改如下：精確稱取1.80 g崗稔果粉放進已經稱重的干燥鋁盒中,將鋁盒放置在盛有飽和氯化鈉溶液(環(huán)境相對濕度75.5% )的玻璃干燥器中,放在陰涼處避光保存。每隔2 h測一次崗稔果粉的質量，直到兩次的質量差少于0.005 g為止。吸濕性(HG)計算公式：

(1)

式中：

HG——吸濕性，%；

M1——吸濕前的崗稔果粉質量，g；

M2——吸濕后的崗稔果粉質量，g。

1.2.5 感官評定 選擇15名經過食品專業(yè)培訓的人員組成評價小組，根據(jù)GB/T 29602—2013，以崗稔果粉的色澤、氣味、滋味和質地為感官評定的4個指標。將各試驗結果4項指標的分值相加，即為各試驗方案的綜合分值，總分為100。具體評價標準及分值見表1。

1.2.6 層次分析法(AHP) 感官評價帶有一定的主觀性，因此，本試驗采用AHP評價綜合感官指標，AHP[22-23]主要是對各項指標確定一個比較科學的權重，然后采用加權平均的方法確定綜合評價值。這種方法使得模糊性、主觀性的感官評定方法得到量化，且提高了客觀性和科學性，能更準確地說明產品的感官質量，從而較好地對產品進行感官品質鑒定。具體方法：

(2)

設bij=Fi/Fj，bii=1，bij=1/bji，bij=bik/bjk，若F為未知時，可以根據(jù)評價者對物料之間兩兩對比的關系，主觀作出比值的判斷，或用DelpHi法來確定這一比值。為了使各因素之間兩兩進行比較得到量化的判斷矩陣，根據(jù)心理學家的研究，對食品的感官評價引入一個1～9的標度，見表2。

綜合文獻資料、國家標準和所評價固體飲料的品種類別，應從F1色澤、F2氣味、F3滋味、F4質地4個感官指標對崗稔固體飲料進行評價，并對各個感官指標的重要性達成以下共識：F1相對F2略重要，F(xiàn)3相對F1同等重要，F(xiàn)1相對F4略重要，F(xiàn)3相對F2略重要，F(xiàn)4相對F2略重要，F(xiàn)3相對F4略重要。根據(jù)表2的標度和專家的共識填寫矩陣B，利用歸一化法計算出B的特征向量，將特征向量標準化，即得各感官指標的權重值Wi，計算出其對應的最大特征值λmax，然后再進行一致性檢驗。步驟如下：

隨機一致性指標指數(shù)R·I：當矩陣階數(shù)n=4，R·I=0.893 1。

綜合感官指標的計算。根據(jù)上面的計算結果，崗稔果粉感官質量指標權重Wi分別為：色澤0.364 8，氣味0.098 8，滋味0.364 8，質地0.171 6，一致性檢驗合格，即評判合理，將各項感官指標得分的平均分分別與Wi相乘之后進行總加和，從而得出綜合感官指標，選擇綜合感官指標最佳的崗稔果粉，確定最適宜的干燥工藝。

1.2.7 相關性分析 采用SPSS 11.0軟件中的Analyze→Correlate→Bivariate進行Pearson 相關性分析，分析崗稔果粉各項感官指標與其理化指標的相關性，充分了解崗稔果粉的各項感官指標與理化指標之間的關系，為改善果粉的品質和加工工藝提供理論依據(jù)。

1.2.8 數(shù)據(jù)分析 采用SPSS 11.0 進行數(shù)據(jù)分析。

2 結果與分析

2.1 崗稔果粉營養(yǎng)成分的影響

由表3可知，崗稔鮮果在干燥制成果粉后，鮮崗稔果的總糖、還原糖、總酸及花色苷等營養(yǎng)成分以及水分都有較大程度的減少，可能是制粉過程和方式對其營養(yǎng)成分的影響。比較兩種不同干燥方式制備的崗稔果粉，可以看出，真空冷凍干燥制得的果粉總糖、還原糖、總酸、花色苷含量都要高于噴霧干燥制得的，有差異性。而噴霧干燥制品含水量為3.8%，較真空冷凍干燥制品的含水量(5.0%)更低，有差異性。分析造成上述現(xiàn)象的原因可能是：① 噴霧干燥溫度較高，易發(fā)生美拉德反應，從而導致還原糖、總糖、總酸和花色苷等營養(yǎng)物質的損失，這與常虹等[21]用不同干燥方式制備菠蘿粉時研究結果一致：② 噴霧干燥是將產品霧化成極小液滴，表面積瞬間增大了許多倍，在干燥介質中，產品與熱空氣的接觸面積也增大許多倍，而霧滴內部水分向外遷移的路徑大大縮短，使得液滴迅速汽化，物料瞬間被干燥，另外，產品也無需進行二次粉碎，不易受空氣中的水分影響。因此，噴霧干燥崗稔果粉含水量更低，更有利于產品的貯藏。這與宋宏新等[15]研究結果一致。總之，真空冷凍干燥崗稔果粉的營養(yǎng)成分保留較高，營養(yǎng)較好，噴霧干燥崗稔果粉的水分含量較低，更有利于保藏。

2.2 崗稔果粉物理特性的影響

由表4可知，噴霧干燥制備的崗稔果粉色差a值(a值越大，越接近紅色，品質越好)，明顯優(yōu)于真空冷凍干燥制備的樣品。真空冷凍干燥崗稔果粉的流動性(休止角與堆積密度越小，摩擦力越小，流動性越好)與溶解性(潤濕下沉時間和分散時間越短，果粉的溶解性越好、越不容易結塊)較噴霧干燥崗稔果粉好。噴霧干燥制備的崗稔果粉較真空冷凍干燥崗稔果粉的吸濕性稍高。分析造成噴霧干燥制備的崗稔果粉色差a值較大的原因，可能是噴霧干燥崗稔果粉的pH值較低的原因引起的(試驗中測定出噴霧干燥崗稔果粉的pH值偏低，可能是噴霧干燥過程中受高溫作用，對果汁非酶褐變反應影響大，當糖類與氨基態(tài)化合物反應形成糖胺會導致pH值下降[24])。崗稔果粉的紅色主要為其中所含花色苷的顏色，張少敏[25]曾證實過花色苷的顏色會隨溶液 pH的變化而變化，在強酸性溶液中呈穩(wěn)定的紅色，因此使得噴霧干燥制備的崗稔果粉色差的a值較高。另外，真空冷凍干燥崗稔果粉的流動性與溶解性較噴霧干燥崗稔果粉好，應是由于噴霧干燥將物料霧化，一次制粒而成，因此粉體粒度較小，粉體之間分子引力、靜電引力作用增大，粒子間容易吸附、聚集成團，黏結性增大、從而導致休止角增大，流動性變差，溶解性降低。而真空冷凍干燥時物料聚集結塊，需二次研磨，顆粒粒度較大，粉體流動性較好。此結果與常虹等[21]試驗結果一致。同時，由于噴霧干燥制備的崗稔果粉含水量較低，與空氣接觸，吸濕回潮較快，真空干燥制備的崗稔果粉在二次制粒時已經有吸濕回潮的現(xiàn)象，所以后期的吸濕率較噴霧干燥制備的樣品低。2.3 崗稔果粉感官評價的影響

由表5可知，真空冷凍干燥崗稔果粉的質地、滋味分值高于噴霧干燥樣品，噴霧干燥崗稔果粉的色澤分值明顯優(yōu)于真空冷凍樣品。兩者的氣味分值差別不大。

由于兩種樣品各項感官指標各有所長，為了更好地對真空冷凍干燥與噴霧干燥崗稔果粉感官品質進行結果判定，依據(jù)方法1.2.6將各項感官指標平均得分分別與AHP法得到的權重Wi(色澤0.364 8，氣味0.098 8，滋味0.364 8，質地0.171 6)相乘之后得出綜合感官指標分。根據(jù)表5可以看出，噴霧干燥崗稔果粉的綜合感官指標值高于真空冷凍干燥制品,但無顯著差異。

2.4 果粉相關性分析

通過研究崗稔果粉的營養(yǎng)成分、物理特性以及感官指標，可以看出，營養(yǎng)成分與物理特性稍好的真空冷凍干燥崗稔果粉其綜合感官指標分值反而較低，為了進一步了解崗稔果粉的各項感官指標與理化指標之間的關系，本文分析了崗稔果粉各項感官指標與其理化指標的相關性，結果見表6。

? 同列不同字母表示差異顯著(P<0.05)。

? 同列不同字母表示差異顯著(P<0.05)。

? 同列不同字母表示差異顯著(P<0.05)。

? 表中為Pearson相關系數(shù)/相關概率的顯著水平(Pearson Correlation Coefficients/Prob>|R|)，標注*表示兩者顯著相關，**表示兩者極顯著相關。

由表6可知，崗稔果粉的色澤、滋味、質地與其理化指標之間存在一定的相關性。崗稔果粉的色澤與其花色苷含量、色差a值呈顯著相關，崗稔果粉的滋味與其總糖含量、還原糖含量、總酸含量呈顯著相關，崗稔果粉的質地與其水分含量、休止角、堆積密度、吸濕性、潤濕下沉性、分散性呈顯著相關，崗稔果粉的氣味與試驗中測定的理化指標沒有顯著性相關性，有待進一步研究與分析。

3 結論

該試驗對兩種不同干燥方式干燥的崗稔果粉營養(yǎng)成分、物理特性、感官評價進行了比較研究，且進一步對崗稔果粉各項感官指標與理化性質進行相關性分析，結果表明：

(1) 真空冷凍干燥制得的果粉的總糖、還原糖、總酸、花色苷含量以及流動性與溶解性都要優(yōu)于噴霧干燥制得的；但噴霧干燥制得的樣品含水量更低，色澤較好，綜合感官指標值(82.20分)高于真空冷凍干燥制品(81.31分)；崗稔果粉的色澤與其花色苷含量、色差a值呈顯著相關；崗稔果粉的滋味與其總糖含量、還原糖含量、總酸含量呈顯著相關；崗稔果粉的質地與其休止角、堆積密度、潤濕下沉性、分散性、吸濕性呈顯著相關。

(2) 真空冷凍干燥對崗稔果粉營養(yǎng)成分保留較好，適合于高附加值的功能或醫(yī)用食品的制作。噴霧干燥制品的綜合感官指標較好，并且噴霧干燥在制備果粉時因效率高，成本低，在工業(yè)化生產中占有非常明顯的優(yōu)勢。

從試驗結果看出，崗稔果粉的總糖、還原糖、總酸及花色苷等營養(yǎng)成分與鮮崗稔果相比，都有較大程度的減少，今后可進一步研究崗稔全果粉的加工技術，既做到全面保留鮮崗稔的營養(yǎng)成分，又增加保質期，以拓寬崗稔產品的領域與范圍，為粵北特色果蔬產品深加工提供理論依據(jù)與技術支持。

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Quality comparison of rhodomyrtus tomemtosa’s powder by vacuum freeze drying and spray drying

TANG Hui1ZHONGRui-min1MAJing-kui2GUOHong-hui1LIUYong-ji1

(1.YingDongInstituteofFoodScienceandTechnology,ShaoguanUniversity,Shaoguan,Guangdong512005,China; 2.FacultyofChemistryandChemicalEngineering,ZhaoqingUniversity,Zhaoqing,Guangdong526061,China)

The effects of vacuum freeze-drying and spray-drying on the quality ofRhodomyrtustomemtosa’s powder were compared in this study. The Analytical Hierar-chy Process(AHP) fuzzy mathematics method was used to evaluate the sensory indexes of the two kinds of drying methods, and the correlations between the sensory indexes and physicochemical properties was analyzed. The results showed that the total sugar, reducing sugar, total acid and anthocyanin content ofRhodomyrtustomemtosa’powder produced by vacuum freeze-drying and the flowability and solubility of powder were better than those obtained by spray drying. However, the samples prepared by spray drying moisture content was lower, the color was better, the comprehensive sensory index value was higher than that of vacuum freeze-dried product. The color ofRhodomyrtustomemtosa’s powder was significantly correlated with its anthocyanin content and color differencea*value. Results suggested that the taste of theRhodomyrtustomemtosa’s powder was significantly correlated with its total sugar content, reducing sugar, and total acid content. There was a significant correlation between the texture of the powder and its physical properties such as flowability and solubility. In summary,the vacuum freeze-dried produces high qualityRhodomyrtustomemtosa’s powder, while the spray drying makesRhodomyrtustomemtosa’s powder with better comprehensive sensory index and suitable for industrial production.

Vacuum Freeze Drying; Spray drying;Rhodomyrtustomemtosa; powder; AHP

廣東省科技計劃研發(fā)與產業(yè)化項目(編號：2013B090600138)；韶關學院2013年度科研項目(編號：韶科[2013]205號-14，經費編號：433-99000405)；2015年度韶關市社會發(fā)展領域項目(編號：韶科[2015]72號-17，經費編號：433-99000312)

唐輝，女，韶關學院講師，碩士。

郭紅輝(1977—)，男，韶關學院教授，博士。 E-mail：455424391@qq.com

2017-01-18

10.13652/j.issn.1003-5788.2017.03.038